vatímetro


El vatímetro es un instrumento para medir la potencia eléctrica activa (o el promedio de la tasa de flujo de energía eléctrica ) en vatios de cualquier circuito dado . Los vatímetros electromagnéticos se utilizan para medir la frecuencia de servicio y la potencia de frecuencia de audio; se requieren otros tipos para mediciones de radiofrecuencia.

Un vatímetro lee el valor promedio del producto v(t)i(t) = p(t) , donde v(t) es el voltaje con polaridad de referencia positiva en la terminal ± con respecto a la otra terminal de la bobina potencial, e i(t) es la corriente con dirección de referencia que fluye hacia el terminal ± de la bobina de corriente. El vatímetro lee P = (1/T) ∫ 0 T v(t)i(t) dt , que en estado estacionario sinusoidal se reduce a V rms I rms cos(φ), donde T es el período de p(t) y φ es el ángulo por el cual la corriente se atrasa con respecto al voltaje. [1]

El 14 de agosto de 1888, Oliver B. Shallenberge patentó un medidor de vatios-hora. El húngaro Ottó Bláthy patentó su vatímetro AC. [2] En 1974 , Maghar S. Chana, Ramond L. Kraley, Eric A. Hauptmann Barry y M. Pressman patentaron un vatímetro electrónico. Este dispositivo está compuesto por transformadores de potencia, corriente y tensión, que miden la potencia media. [3]

El vatímetro analógico tradicional es un instrumento electrodinámico . El dispositivo consta de un par de bobinas fijas , conocidas como bobinas de corriente , y una bobina móvil conocida como bobina de potencial .

Las bobinas de corriente están conectadas en serie con el circuito, mientras que la bobina de potencial está conectada en paralelo . Además, en los vatímetros analógicos , la bobina de potencial lleva una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la medida. Una corriente que fluye a través de la bobina de corriente genera un campo electromagnético alrededor de la bobina. La fuerza de este campo es proporcional a la corriente de línea y está en fase con ella. La bobina de potencial tiene, por regla general, una resistencia de alto valor conectada en serie con ella para reducir la corriente que circula por ella.

El resultado de este arreglo es que en un circuito de CC , la desviación de la aguja es proporcional tanto a la corriente ( I ) como al voltaje ( V ), de acuerdo con la ecuación P = VI .


vatímetro
Vatímetro temprano en exhibición en el Archivo Histórico y Museo de Minería en Pachuca , México
Electrodinamómetro Siemens, alrededor de 1910, F = bobina fija, D = bobina móvil, S = resorte espiral, T = cabezal de torsión, M = copas de mercurio, I = aguja índice
Modelo Prodigit 2000MU (versión del Reino Unido), que se muestra en uso y muestra una lectura de 10 vatios consumidos por el dispositivo
Vatímetro Itron OpenWay con comunicaciones bidireccionales para lectura remota, en uso por DTE Energy